การผลิตน้ำส้มสายชูจากเชื้อ Acetobacter species ที่แยกจากวัสดุธรรมชาติ : รายงานผลการวิจัย

Abstract

ได้แยกเชื้อน้ำส้มสายชูจากวัสดุธรรมชาติ ได้แก่ผัก ผลไม้ และดอกไม้ เป็นต้น โดยเลี้ยงเชื้อในอาหารเหลวที่มีเอทธานอล 5 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร แยกเชื้อให้บริสุทธิ์โดยวิธี streak plate บนอาหารแข็งที่มีแคลเซียมคาร์บอเนต พบเชื้อที่สร้างกรดโดยดูจากการสลายของแคลเซียมคาร์บอเนตเห็นเป็นวงใสรอบโคโลนี (colony) 154 ไอโซเลต (isolate) จากตัวอย่าง 156 ตัวอย่าง เชื้อที่แยกได้เป็นเชื้อที่เลี้ยงในภาวะให้อากาศ (shaking culture) 82 ไอโซเลต และภาวะไม่ให้อากาศ (stationary culture) 72 ไอโซเลต เมื่อนำเชื้อน้ำส้มสายชูเหล่านี้มาคัดเลือกสายเชื้อ (strain) ที่มีประสิทธิภาพผลิตกรดน้ำส้มได้สูงในอาหารเหลวที่มีเอทธานอล 2 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตรในภาวะให้อาหาร การทดลองทุกขั้นตอนจะเลี้ยงเชื้อ ณ อุณหภูมิ 30 เซลเซียส คัดเลือกเชื้อน้ำส้มสายชูได้ 11 ไอโซเลต นำมาทดลองหาภาวะที่เหมาะสมบางประการในการผลิตน้ำส้มสายชู ได้แก่ปริมาณเอทธานอลเริ่มต้น ปริมาณกรดเริ่มต้นตลอดจนอุณหภูมิสูงต่อการผลิตกรดน้ำส้มและการเจริญของเชื้อ พบว่าเชื้อน้ำส้มสายชู 5 ไอโซเลต ได้แก่ NS 05, NS 64S-1, NS 67S NS 91 และ NS 132S มีประสิทธิภาพผลิตกรดน้ำส้มได้สูงจากเอทธานอลเริ่มต้น 4 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร โดยใช้สารแขวนลอยเชื้อในน้ำเกลือปลอดเชื้อปริมาณ 1 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตรเป็น inoculum เชื้อน้ำส้มสายชูทั้ง 5 ไอโซเลต สามารถเจริญได้ดีในอาหารเหลวที่มีเอทธานอลเริ่มต้นเป็น 2 และ 4 เปอร์เซ็นต์ ทดลองหาประสิทธิภาพในการผลิตการน้ำส้มเมื่อมีปริมาณกรดเริ่มต้นเป็น 0, 0.5, 1.0, 1.5 และ 2.0 กรัมต่อมิลลิลิตร พบว่ารหัสเชื้อ NS 05, NS 91 และ NS 132S ผลิตกรดน้ำส้มได้สูงหากมีปริมาณกรดเริ่มต้นเป็น 0.5 เปอร์เซ็นต์ ส่วนรหัสเชื้อ NS 64S-1 และ NS 67S ผลิตกรดน้ำส้มได้สูงเมื่อมีปริมาณกรดเริ่มต้นเป็น 1.0 เปอร์เซ็นต์ การเจริญของเชื้อน้ำส้มสายชูในภาวะกรดพบว่ารหัสเชื้อ NS 05, NS 91 และ NS 132S สามารถเจริญได้ในภาวะกรดสูงถึง 10 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งน่าสนใจในแง่การผลิตกรดน้ำส้มระดับโรงงานอุตสาหกรรมที่ไม่สามารถทำให้เกิดภาวะปลอดเชื้อได้ จำเป็นต้องมีการเติมกรดน้ำส้มลงไปในวัตถุดิบเพื่อยับยั้งการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ชนิดอื่น ทดลองหาปริสิทธิภาพในการผลิตกรดน้ำส้ม ณ อุณหภูมิ 35 และ 40 องศาเซลเซียส พบว่ามีประสิทธิภาพในการผลิตกรดได้ต่ำตลอดจนการเจริญของเชื้อทั้ง 5 ไอโซเลตก็เจริญได้ไม่ดี เมื่อนำเชื้อน้ำส้มสายชูทั้ง 5 ไอโซเลตมาตลอดสอบเอกลักษณ์ของเชื้อทางสัณฐานวิทยา สรีรวิทยาและชีวเคมีพบว่าเป็นเชื้อติดสีแกรมลบ (Gram-negative) รูปร่างเป็นท่อนสั้นไม่มีเอนโดสปอร์ (endospore) ไม่สร้างรงควัตถุสีน้ำตาลที่ละลายน้ำ มีคุณสมบัติออกซิไดส์แลกเตด (lactate) และแอซีเตต (acetate) เป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ เซลล์มีเอนไซม์แคทาเลส (catalase) และรหัสเชื้อ NS 05 สามารถสร้างเมือกบนผิวหน้าอาหารเหลว เชื้อน้ำส้มสายชูทั้ง 5 ไอโซเลตมีความสามารถสร้างกรดจากแหล่งคาร์บอนชนิดต่างๆ ในการเจริญได้แก่ L-Arabinose, D-Glucose, Glycerol, D-Mannitol, D-Mannose, D-Xylose Ethanol และ D-Galactose เว้นรหัสเชื้อ NS 05 ที่ไม่สามารถใช้ D-Galactose ได้จากคุณสมบัติต่างๆ บางประการที่ทำการทดลองจึงน่าจะจัดเชื้อน้ำส้มสายชูที่แยกและคัดเลือกได้ทั้ง 5 ไอโซเลตเป็น Acetobacter aceti โดยอาจจะเป็นคนละสายเชื้อ (strain)